วันอังคารที่ 4 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2557

ความน่าจะเป็น

ความน่าจะเป็น

การทดลองสุ่ม ( random experiment ) คือการทดลองที่ไม่สามารถทำนายผลลัพธ์ได้อย่างถูกต้อง
ตัวอย่าง การโยนเหรียญขึ้นไปในอากาศ ถือว่าเป็นการทดลองสุ่ม เพราะยังไม่ทราบว่าเหรียญจะหงายหัวหรือก้อย
การทอดลูกเต๋า 1 ลูก ถือว่าเป็นการทดลองสุ่ม เพราะยังไม่ทราบว่าลูกเต๋าจะขึ้นแต้ม 1 , 2 , 3 , 4 , 5 หรือ 6 
แซมเปิลสเปซ ( sample space ) คือเซตของผลลัพธ์ที่อาจเป็นไปได้ทั้งหมดของการทดลองสุ่ม 
ตัวอย่าง เช่น ในการโยนเหรียญ 2 อัน 1 ครั้ง ถ้ามีผลลัพธ์ที่เราสนใจคือ การขึ้นหัวหรือก้อย
จะได้แซมเปิลสเปซ คือ {(H,H), (H,T), (T,H), (T,T)} เมื่อ (H,T) หมายถึงเหรียญอันที่ 1 ขึ้นหัว และเหรียญอันที่ 2 ขึ้นก้อย 
ในการโยนเหรียญ 2 อัน 1 ครั้ง ถ้ามีผลลัพธ์ที่เราสนใจคือ จำนวนก้อยที่ขึ้น จะได้แซมเปิลสเปซ คือ { 0 , 1 , 2 } 
เมื่อ 0 หมายถึงไม่ขึ้นก้อยทั้ง 2 อัน (นั่นคือขึ้นหัวทั้งสองอัน)
1 หมายถึงขึ้นก้อยเพียง 1 อัน (ขึ้นหัว 1 อัน)     
2 หมายถึงขึ้นก้อยทั้ง 2 อัน 
เหตุการณ์ ( event ) คือสับเซตของแซมเปิลสเปซ 

ความน่าจะเป็น ของเหตุการณ์

คือ โอกาสที่จะเกิดเหตุการณ์ที่สนใจเท่ากับเท่าใด 

หลักการหาความน่าจะเป็น

ให้ S เป็นแซมเปิลสเปซ ซึ่งแต่ละผลลัพธ์ใน S มีโอกาสเกิดขึ้นเท่าๆกัน       E เป็นสับเซตของ S 
ให้ P(E) เป็นสัญลักษณ์แทน ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ E เราสามารถหา P(E) ได้ดังนี้  

ตัวอย่าง กล่องใบหนึ่งมีลูกแก้วสีขาว 3 ลูก สีแดง 2 ลูก หยิบลูกแก้วจากกล่อง 2 ลูก 
จงหาเหตุการณ์ที่จะได้ลูกแก้วสีขาว 1 ลูก สีแดง 1 ลูก 
เนื่องจากเราสนใจแซมเปิลสเปซของลูกแก้วแต่ละลูกที่ถูกหยิบขึ้นมา 
ดังนั้นเราให้ ข1 , ข2 , ข3 เป็นลูกแก้วสีขาว 3 ลูก และ ด1 , ด2 เป็นลูกแก้วสีแดง 2 ลูก 
แซมเปิลสเปซ S = { ข12 ,ข13 , ข11 ,ข12, ข23 , ข21 , ข22 , ข31 , ข32 , ด12 } 
ให้ A เป็นเหตุการณ์ที่ผลลัพธ์เป็นลูกแก้วสีขาว 1 ลูก และสีแดง 1 ลูก
เหตุการณ์ A = { ข11 , ข12 , ข21 , ข22 , ข31, ข32 } 

ตัวอย่าง ความน่าจะเป็นที่ A เรียงเป็นตัวแรก จากการเรียงตัวอักษร 2 ตัวจากอักษร 3 ตัว คือ A , B และ C 
S = { AB , BA , AC , CA , BC , CB } 
E = { AB , AC } 
P(E) =  
นั่นคือ ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ที่ A เรียงเป็นตัวแรก = 

ตัวอย่าง หยิบลูกบอล 2 ลูกจากกล่องซึ่งมีหมายเลข 1 ถึง 5 
จะได้แซมเปิลสเปซ คือ S = { (1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3) ,(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5) } 
E1 แทนเหตุการณ์ที่หยิบได้ลูกบอลที่มีหมายเลขเป็นจำนวนคู่ทั้ง 2 ลูก 
E1 = { (2,4) } 
E2 แทนเหตุการณ์ที่หยิบได้ลูกบอลซึ่งผลบวกของหมายเลขเป็นจำนวนคู่ 
E2 = { (1,3) , (1,5) , (2,4) , (3,5) } 
E3 แทนเหตุการณ์ที่หยิบได้ลูกบอลซึ่งผลบวกของหมายเลขเป็นจำนวนคี่ 
E3 = { (1,2) , (1,4) , (2,3) , (2,5) , (3,4) , (4,5) } 
E4 แทนเหตุการณ์ที่หยิบได้ลูกบอลซึ่งหมายเลขเรียงกัน 
E4 = { (1,2), (2,3) , (3,4) , (4,5) } 
E1 U E2 = { (1,3) , (1,5) , (2,4) , (3,5) } 
P(E1 U E2) =  
E1  E2 = { (2,4) } 
P(E1  E2) = 
E3 U E4 = { (1,2) , (1,4) , (2,3) , (2,5) , (3,4) , (4,5) } 
P( E3 U E4) =  
E3 E4 = { (1,2), (2,3) , (3,4) , (4,5) } 
P( E3 E4) =  
E1 - E2 = { } 
P(E1 - E2) = 0 
E2 - E1 = { (1,3) , (1,5) , (3,5) } 
P(E2 - E1 ) = 
E4 ' = {(1,3),(1,4),(1,5),(2,4),(2,5),(3,5)} 
P(E4' ) = 
E1' E3' = ( E1U E3 )'
E1U E 3 = { (1,2) , (1,4) , (2,3) , (2,4) , (2,5) , (3,4) , (4,5) }
(E1U E3)'= { (1,3) , (1,5) , (3,5) }
ดังนั้น E1' E3' = { (1,3) , (1,5) , (3,5) }
P(E1'E3') =

ตัวอย่าง จะจัดนักเรียน 10 คน ซึ่งมีนายสาทิศกับนางสาวสุดาอยู่ด้วย ความน่าจะเป็นที่ 
ก. นายสาทิศกับนางสาวสุดาจะนั่งติดกัน 
ข. นายสาทิศกับนางสาวสุดาจะนั่งแยกกัน 
ค. นายสาทิศอยู่หัวแถวและนางสาวสุดาอยู่ท้ายแถว 
1) หา n(S) ให้ S เป็นแซมเปิลสเปซ จัดได้ 10! วิธี 
หา n(E) E นายสาทิศกับนางสาวสุดาจะนั่งติดกัน จัดได้ ( 9! X 2! ) 
P(E) = =  
ดังนั้นความน่าจะเป็นที่นายสาทิศกับนางสาวสุดาจะนั่งติดกัน เท่ากับ  
2) หา n(E) ให้ E นายสาทิศกับนางสาวสุดาจะนั่งแยกกัน จัดได้ 10! - (9! 2!) วิธี 
P(E) =  = 1 -  = 
ดังนั้นความน่าจะเป็นที่นายสาทิศกับนางสาวสุดาจะนั่งแยกกันเท่ากับ  
3) หา n(E) ให้ E นายสาทิศอยู่หัวแถวนางสาวสุดาท้ายแถว จัดได้ 1 X 8! X 1 วิธี 
P(E) = = 
ดังนั้นความน่าจะเป็นที่นายสาทิศอยู่หัวแถวนางสาวสุดาท้ายแถว เท่ากับ  

ตัวอย่าง ถุงใบหนึ่งบรรจุลูกบอล 10 ลูกเป็นสีแดง 5 ลูก สีน้ำเงิน 3 ลูก สีเขียว 2 ลูก ถ้าหยิบลูกบอลอย่างสุ่มออกมา 2 ลูก
จงหาความน่าจะเป็นที่ลูกบอลทั้ง 2 ลูก มีสีเหมือนกัน 
ให้ S เป็นแซมเปิลสเปซ และ E เป็นเหตุการณ์ที่ลูกบอลทั้ง 2 ลูก มีสีเหมือนกัน 
1) หา n(S) คือหาจำนวนวิธีที่จะเกิดขึ้นได้ทั้งหมดจากการหยิบบอล 2 ลูกจาก 10 ลูก
จำนวนวิธีที่จะเกิดได้ =  = 45 วิธี 
2) หา n(E) E เป็นเหตุการณ์ที่ลูกบอลทั้ง 2 ลูก มีสีเหมือนกัน 
กรณีที่ 1 สีแดงทั้งคู่ จำนวนวิธี = = 10 วิธี 
กรณีที่ 2 สีน้ำเงินทั้งคู่ จำนวนวิธี =  = 3 วิธี 
กรณีที่ 3 สีเขียวทั้งคู่ จำนวนวิธี =  1 วิธี 
n(E) จำนวนวิธีทั้งหมดที่ลูกบอลทั้ง 2 ลูก มีสีเหมือนกัน = 10 + 3 + 1 = 14 วิธี 
ความน่าจะเป็นที่ P(E) =  

กฎสำคัญบางประการของความน่าจะเป็น

ให้ A เป็นเหตุการณ์ใดๆ และ S เป็นแซมเปิลสเปช สมบัติความน่าจะเป็นของ A ดังนี้ 
1. 0  P(A)  1
2. ถ้า A = { } แล้ว P(A) = 0 นั่นคือ P( { } ) = 0
3. ถ้า A = S แล้ว P(A) = 1 นั่นคือ P( S ) = 1
สมบัติของความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ 2 เหตุการณ์
ให้ A และ B เป็นเหตุการณ์ 2 เหตุการณ์ ใน S แซมเปิลสเปซ 
1. P(A U B) = P(A) + P(B) - P(A  B) 
2. P(A U B) = P(A) + P(B) เมื่อ A  B = { } 
3. P(A) = 1 - P(A'
4. P(A-B) = P(A) - P(A B) 

ตัวอย่าง กำหนดให้ P(A) = 0.6 P(B') = 0.4 และ P(A - B) = 0.2 จงหา P(A '  B'
จาก P(B' ) = 0.4
จะได้ว่า P(B) = 1 - P(B') = 1 - 0.4 = 0.6 
จาก P(A) = 0.6 และ P(A - B) = 0.2 
เนื่องจาก P(A) = P(A - B) + P(A  B) 
( ถ้านักเรียนไม่เข้าใจให้เขียนแผนภาพทางด้านเซตดู ) 
0.6 = 0.2 + P(A  B) 
P(A  B) = 0.4 
เนื่องจาก P(A'  B') = P( A U B)' 
= 1 - P(A U B) 
จากสมบัติความน่าจะเป็น P(A'  B') = 1 - [ P(A) + P(B) - P(A  B) ] 
= 1 - [ 0.6 + 0.6 - 0.4] = 1 - 0.8 = 0.2

ตัวอย่าง จากการสำรวจในหมู่บ้านหนึ่ง ได้ผลว่าความน่าจะเป็นของครอบครัวที่ทำสวนยางเท่ากับ 0.5
ความน่าจะเป็นของครอบครัวที่ขุดบ่อเลี้ยงปลาเท่ากับ 0.7 และความน่าจะเป็นของครอบครัวที่ทำสวนยาง
และมีบ่อเลี้ยงปลาเท่ากับ 0.3 ถ้าเลือกครอบครัวขึ้นมา 1 ครอบครัวอย่างสุ่ม จงหาความน่าจะเป็นของ
ครอบครัวทำสวยยางหรือเลี้ยงปลา 
ให้ A เป็นเหตุการณ์ที่ครอบครัวทำสวนยาง ดังนั้น P(A) = 0.5 
B เป็นเหตุการณ์ที่ครอบครัวขุดบ่อเลี้ยงปลา ดังนั้น P(B) = 0.7 
 B เป็นเหตุการณ์ที่ครอบครัวทำสวนยางและขุดบ่อเลี้ยงปลา
P(A  B) = 0.3 
P(A  B) = P(A) + P(B) - P(A  B) 
= 0.5 + 0.7 - 0.3 = 0.9 
ความน่าจะเป็นของครอบครัวทำสวยยางหรือเลี้ยงปลา เท่ากับ 0.9

ความน่าจะเป็นแบบเงื่อนไข

บางครั้งเราทราบว่าเหตุการณ์หนึ่งเกิดขึ้น เราต้องการหาความน่าจะเป็นที่อีกเหตุการณ์หนึ่งเกิดขึ้น เรียกความน่าจะเป็นแบบนี้ว่า ความน่าจะเป็นแบบเงื่อนไข
ให้ A และ B เป็นเหตุการณ์ โดยที่ P(B) > 0 เขียน P(A/B) แทนความน่าจะเป็นของ A เมื่อกำหนดว่าเหตุการณ์ B เกิดขึ้นแล้ว
และให้ P(A/B) =
ถ้า P(B) = 0 ให้ P(A/B) = 0

ตัวอย่าง ในการทอดลูกเต๋า 1 ลูก จงหาความน่าจะเป็นที่จะขึ้นหน้าน้อยกว่า 4 ถ้ารู้แล้วว่าขึ้นหน้าเลขคี่ 
ให้ B แทนเหตุการณ์ที่ลูกเต๋าขึ้นหน้าเลขคี่ 
A แทนเหตุการณ์ที่ลูกเต๋าขึ้นหน้าน้อยกว่า 4 
 B แทนเหตุการณ์ที่ลูกเต๋าขึ้นหน้าเลขคี่ และน้อยกว่า 4 
P(B) =  =  
เนื่องจากมี 1 และ 3 เท่านั้นที่เป็นเลขคี่ และน้อยกว่า 4 
ดังนั้น P(A  B) =  
เพราะฉะนั้น P(A/B) === 

ตัวอย่าง กล่องใบหนึ่งมีลูกหินสีขาว 3 ใบ และสีดำ 2 ใบ ถ้าหยิบลูกแรกแล้วไม่ใส่คืน จงหาความน่าจะเป็นที่จะหยิบลูกหินสีดำทั้งสองลูก 
วิธีที่ 1 หยิบครั้งแรกมีวิธีเลือกได้ 5 วิธี ครั้งที่สองมีวิธีเลือก 4 วิธี 
ดังนั้น มีวิธีเลือกทั้งหมด 5 X 4 = 20 วิธี 
หยิบลูกหินสีดำครั้งแรกมี 2 วิธี ครั้งที่สองมี 1 วิธี 
ดังนั้น มีวิธีเลือกทั้งหมด 2 X 1 = 2 วิธี 
ความน่าจะเป็นที่จะหยิบลูกหินดำทั้งคู่ โดยที่หยิบครั้งแรกแล้วไม่ใส่คืน เท่ากับ  
วิธีที่ 2 ให้ A เป็นเหตุการณ์หยิบลูกหินลูกแรกสีดำ และ 
B เป็นเหตุการณ์หยิบลูกหินลูกที่สองสีดำ 
P(A) = = 
P(B/A) =  = 
ดังนั้น P( B) = P(A) P(B/A)
= () () =  

ตัวอย่าง ในการทอดลูกเต๋า 2 ครั้ง จงหาความน่าจะเป็นที่จะขึ้น 4 , 5 หรือ 6 ในการทอดครั้งแรกและขึ้น 1 , 2, 3 หรือ 4 ในการทอดครั้งที่ 2
วิธีที่ 1 ให้ A เป็นเหตุการณ์ ซึ่งทอดลูกเต๋าครั้งแรก ขึ้น 4 , 5 หรือ 6 
B เป็นเหตุการณ์ ซึ่งทอดลูกเต๋าครั้งที่สอง ขึ้น 1 , 2, 3 หรือ 4
ทอดครั้งแรกมีหน้าที่จะเกิดได้ 6 วิธี ทอดครั้งที่สองมีหน้าที่จะเกิดได้ 6 วิธี
ดังนั้น มีวิธีเกิดได้ทั้งหมด 6 X 6 = 36 วิธี
ทอดครั้งแรกได้เหตุการณ์ A มี 3 วิธี ทอดครั้งที่สองได้เหตุการณ์ B มี 4 วิธี
ดังนั้นทอดได้เหตุการณ์ A และ B มี 3 X 4 = 12 วิธี 
เพราะฉะนั้น P(A B) =  =
วิธีที่ 2 P(A) =  
P(B/A) = P(B) =  
P(A B) = P(A) P(B/A) 
= () () = 

ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ที่เป็นอิสระต่อกัน

พิจารณาในการโยนเหรียญ 1 อัน 2 ครั้ง จะเห็นว่าการที่การโยนเหรียญครั้งหนึ่งขึ้นหัวหรือก้อย ไม่มีผลต่อการขึ้นหัวหรือก้อยในการโยนครั้งที่สอง
เรากล่าวว่าการโยนทั้งสองครั้งเป็นอิสระต่อกัน 
นิยาม เหตุการณ์ A และเหตุการณ์ B เป็นอิสระต่อกันก็ต่อเมื่อ P(A B) = P(A) P(B) 
ทฤษฎีบท เหตุการณ์ A และเหตุการณ์ B เป็นอิสระต่อกันก็ต่อเมื่อ P(A/B) = P(A) 
เหตุการณ์ A และเหตุการณ์ B เป็นอิสระต่อกันก็ต่อเมื่อ P(B/A) = P(B)

ตัวอย่าง โยนลูกเต๋า 2 ลูก 2 ครั้ง จงหาความจะเป็นที่ผลรวมของแต้มแต่ละครั้งเท่ากับ 5 
ให้ A แทนเหตุการณ์ที่ผลรวมของแต้มในการโยนครั้งที่ 1 เป็น 5 
B แทนเหตุการณ์ที่ผลรวมของแต้มในการโยนครั้งที่ 2 เป็น 5 
จะได้ P(A) = 
และ P(B) ==
เนื่องจากการโยนลูกเต๋าแต่ละครั้งเป็นอิสระต่อกัน
ดังนั้นความน่าจะเป็นที่ผลรวมของแต้มแต่ละครั้งเป็น 5 เท่ากับ
P(A  B) = P(A) P(B)
 X = 

ตัวอย่าง ในการโยนเหรียญ 1 เหรียญ และลูกเต๋า 1 ลูก พร้อมกัน จงหาความน่าจะเป็นที่เหรียญจะขึ้นหัวและลูกเต๋าขึ้นแต้มน้อยกว่า 3 
ให้ A แทนเหตุการณ์ที่เหรียญขึ้นหัว 
B แทนเหตุการณ์ที่ลูกเต๋าขึ้นแต้มน้อยกว่า 3
จะได้ P(A) =  และ P(B) = = 
เนื่องจากการขึ้นของเหรียญและของลูกเต๋าเป็นอิสระต่อกัน 
ดังนั้น P(A B) = P(A) P(B)
 x = 
เพราะฉะนั้นความน่าจะเป็นที่เหรียญจะขึ้นหัวและลูกเต๋าขึ้นแต้มน้อยกว่า 3 เท่ากับ  
จัดทำโดย
นาย พัชรพล ปลื้มเนตร ชั้น ม.6/3 เลขที่ 12
นาย ภากร  สุขสุภกิจ      ชั้น ม.6/3  เลขที่ 27
นาย ปัณณวัฒน์  วงศ์บุบผา  ชั้น ม.6/5 เลขที่ 13
นาย ปัณณวิชญ์ วงศ์บุบผา    ชั้น ม.6/5  เลขที่ 14